Коммутаторы сетей х 25 по сравнению с маршрутизаторами сетей tcp ip являются

Обновлено: 23.01.2025

Стандарт Х.25 ITU "Интерфейс между оконечным оборудованием данных и аппаратурой передачи данных для терминалов, работающих в пакетном режиме в сетях передачи данных общего пользования" был разработан комитетом CCITT в 1974 году. Позднее стандарт неоднократно совершенствовался. Стандарт наилучшим образом подходит для передачи трафика невысокой интенсивности, характерного для терминалов. Стандарт не описывает внутреннее устройство сети Х.25, а только определяет интерфейс подключения пользовательского компьютера к сети. Взаимодействие двух сетей Х.25 определяет стандарт Х.75.

Три нижних уровня стека протоколов в соответствии с моделью OSI - физический, канальный и сетевой, - определяются своими стандартами или рекомендациями. Таким образом, стандарт Х.25 определяет только сеть передачи данных. Позднее были разработаны рекомендации по протоколу транспортного уровня, уровня сессии и представления данных. Все разработанные стандарты полностью соответствуют модели взаимосвязи открытых систем стандартов (Open System Interconnect, OSI) Международного института стандартов (International Standard Organization, ISO).

Сети Х.25 хорошо работают на ненадежных линиях благодаря протоколам с установлением соединения и коррекцией ошибок на двух уровнях - канальном и сетевом.

Стек протоколов сети Х.25

Стандарты сетей Х.25 описывают функции нижних трех уровней модели OSI. Остальные протокольные уровни определяются другими стандартами. Стек протоколов сети передачи данных Х.25 показан на рисунке.

Рис.1 Стек протоколов сети X.25

На физическом уровне определены синхронные интерфейсы Х.21 и Х.21 bis к оборудованию передачи данных - либо специализированных устройств сопряжения, если выделенный канал является цифровым, либо к синхронному модему, если канал выделенный.
На канальном уровне используется подмножество протоколов, определяемых рекомендацией HDLC, обеспечивающее возможность автоматической коррекции в случае возникновения ошибок в канале связи. Предусмотрен выбор из двух процедур доступа к каналу: LAP или LAP-B.
На сетевом уровне определен протокол Х.25/3 обмена пакетами между оконечным оборудованием и сетью передачи данных.

На канальном уровне обычно используется протокол LAP-B. Этот протокол обеспечивает сбалансированный режим работы. По протоколу LAP-B устанавливается соединение между пользовательским оборудованием DTE (компьютером, IP- маршрутизатором) и коммутатором сети. По протоколу LAP-B возможно установление соединения на канальном уровне внутри сети между непосредственно связанными коммутаторами. Поддерживается как нормальный режим (с максимальным окном в 8 кадров и однобайтовым полем управления), так и расширенный режим (с максимальным окном в 128 кадров и двухбайтовым полем управления).

Сетевой уровень Х.25/3 (в стандарте он назван не сетевым, а пакетным уровнем) реализуется с использованием 14 различных типов пакетов. Надежную передачу данных обеспечивает протокол LAP-B, протокол Х.25/3 выполняет функции маршрутизации пакетов, установления и разрыва виртуального канала между конечными абонентами сети и управления потоком пакетов.

После установления соединения на канальном уровне конечный узел должен установить виртуальное соединение с другим конечным узлом сети. Для этого он в кадрах LAP-B посылает пакет Call Request протокола X.25.

Максимальное количество виртуальных каналов, проходящих через один порт, равно 256.

В заголовке пакета предусмотрено поле услуг, необходимое для согласования дополнительных услуг, которые оказывает сеть абоненту. Пользователь с помощью услуги "Согласование параметров управления потоком" может попросить сеть использовать нестандартные значения параметров протокола - размера окна, максимального размера поля данных пакета и т. п. Протокол Х.25 допускает следующие максимальные значения длины поля данных: 16, 32, 64,128, 256, 512 и 1024 байт.

Виртуальный канал организуется отправкой пакета "Запрос соединения" (Call Request). Он принимается коммутатором сети и маршрутизируется на основании таблицы маршрутизации, прокладывая при этом виртуальный канал. Начальное значение номера виртуального канала задает пользователь в этом пакете в поле LCN. Протокол маршрутизации для сетей Х.25 не определен.

Для сокращения размера адресных таблиц в коммутаторах в сетях Х.25 реализуется принцип агрегирования адресов. Все терминалы, имеющие общий префикс в адресе, подключаются при этом к общему входному коммутатору подсети, соответствующей значению префикса. После установления виртуального канала конечные узлы обмениваются пакетами данных (пакет Data).

Гарантий пропускной способности сеть Х.25 не дает. Максимум, что может сделать сеть, - это приоритезировать трафик отдельных виртуальных каналов. Приоритет канала указывается в запросе на установление соединения в поле услуг.

Особенности технологии Х.25

Наличие в структуре сети специального устройства - PAD (Packet Assembler Disassembler), предназначенного для выполнения операции сборки нескольких потоков байт от алфавитно-цифровых терминалов в пакеты, передаваемые по сети и направляемые компьютерам для обработки. Эти устройства имеют также русскоязычное название "Сборщик-разборщик пакетов", СРП.
Наличие трехуровневого стека протоколов с использованием на канальном и сетевом уровнях протоколов с установлением соединения, управляющих потоками данных и исправляющих ошибки.
Ориентация на однородные стеки транспортных протоколов во всех узлах сети - сетевой уровень рассчитан на работу только с одним протоколом канального уровня и не может подобно протоколу IP объединять разнородные сети. Сеть Х.25 состоит из коммутаторов (Switches, S), называемых также центрами коммутации пакетов (ЦКП), расположенных в различных географических точках и соединенных высокоскоростными выделенными каналами (цифровые и аналоговые).

Рис.2. Структура сети Х.25

Асинхронные старт-стопные терминалы подключаются к сети через устройства PAD. Обычно PAD расположен в стойке коммутатора. Терминалы получают доступ к встроенному устройству PAD по телефонным каналам с помощью модемов с асинхронным интерфейсом. Встроенный PAD также подключается к телефонной сети с помощью нескольких модемов с асинхронным интерфейсом.

Удаленный PAD представляет собой небольшое автономное устройство, подключенное к коммутатору через выделенный канал связи Х.25. К удаленному устройству PAD терминалы подключаются по асинхронному интерфейсу (через интерфейс RS-232C). Один PAD обеспечивает доступ для 8, 16 или 24 асинхронных терминалов.

Cборка символов, полученных от асинхронных терминалов, в пакеты;
Pазборка полей данных в пакетах и вывод данных на асинхронные терминалы;
Управление процедурами установления соединения и разъединения по сети Х.25 с нужным компьютером
Передача символов, включающих старт-стопные сигналы, и биты проверки на четность, по требованию асинхронного терминала;
Продвижение пакетов при заполнении пакета, истечение времени ожидания и др.
- (Дополнительно см. Протоколы высокого уровня в литературе на университетском сервере Вычислительные сети)
Устройства PAD часто используются для подключения к сетям Х.25 кассовых терминалов и банкоматов, имеющих асинхронный интерфейс RS-232.

Стандарт Х.28 определяет параметры терминала, а также протокол взаимодействия терминала с устройством PAD. Протоколы Х.З и Х.28 определяют протокол эмуляции терминала. Пользователь с помощью устройства PAD устанавливает соединение с нужным компьютером, а затем может вести уже диалог с операционный системой этого компьютера, запуская нужные программы и просматривая результаты их работы на своем экране, как и при локальном подключении терминала к компьютеру.

Персональные компьютеры, мейнфреймы и локальные сети обычно подключаются к сети Х.25 непосредственно через адаптер Х.25 или маршрутизатор, поддерживающий на своих интерфейсах протоколы Х.25. Услугами PAD они не пользуются, а самостоятельно устанавливают виртуальные каналы в сети и передают по ним данные в пакетах Х.25.

Для управления устройствами PAD в сети существует протокол Х.29, с помощью которого узел сети может управлять и конфигурировать PAD удаленно, по сети.

Адресация в сетях Х.25

Если сеть Х.25 не связана с внешним миром, то она может использовать адрес любой длины (в пределах формата поля адреса) и давать адресам произвольные значения. Максимальная длина поля адреса в пакете Х.25 составляет 16 байт.

Рекомендация Х.121 CCITT определяет международную систему нумерации адресов для сетей передачи данных общего пользования. Для обмена данными между сетями Х.25, должна придерживаться адресация стандарта Х.121.

Адреса Х.121 (называемые также International Data Numbers, IDN) имеют разную длину, которая может доходить до 14 десятичных знаков. Первые четыре цифры IDN называют кодом идентификации сети (Data Network Identification Code, DNIC). DNIC поделен на две части; первая часть (3 цифры) определяет страну, в которой находится сеть, а вторая - номер сети Х.25 в данной стране. Внутри каждой страны можно организовать только 10 сетей Х.25, если требуется перенумеровать больше 10 сетей для одной страны, то одной стране дается несколько кодов. Остальные цифры называются номером национального терминала (National Terminal Number, NTN). Эти цифры позволяют идентифицировать определенный DTE в сети Х.25.

В 1976 году был принят стандарт X.25, который стал основой всемирной системы PSPDN (Packet-Switched Public Data Networks), базирующейся на 7-уровневой модели ISO OSI. Стандарт X.25 был усовершенствован в 1984. X.25 - протокол (ISO 8208:1989; RFC-887, -1381, -1382, -1461, -1598, -1613), который определяет синхронный интерфейс между терминальным оборудованием (DTE - Data Terminal Equipment) и оборудованием передачи данных (DCE - Data Communication Equipment) для терминалов, работающих в пакетном режиме. По существу это протокол связи оборудования с сетью. Главный недостаток протокола X.25 - большие задержки отклика (типовое значение 0.6 сек). Терминалом может служить ЭВМ или любая другая система, удовлетворяющая требованиям X.25. Соединение DTE - DTE осуществляется через DCE. В протоколе X.25 DCE и DTE используют статистическое мультиплексирование с делением по времени. Одновременно могут реализовываться несколько обменных процессов. Схема взаимодействия DTE и DCE выглядит как:

DTE - - DCE - DCE - - DTE

Асинхронный старт-стопный терминал подключается к сети коммутации пакетов через пакетный адаптер данных ПАД (PAD - packet assemble/disassemble) и отвечает рекомендациям X.3, X.28 и X.29. Один ПАД обеспечивает интерфейс для 8, 16 или 24 асинхронных терминалов. Пакет данных состоит обычно из 128 байтов, которые передаются по адресу, содержащемуся в пакете. Но длина пакета может лежать в пределах 64-4096 байтов. Размер пакета также как и величина окна (число пакетов, принимаемых без подтверждения) определяются на фазе установления канала. Прежде чем пакет будет передан, необходимо установить связь между исходными ЭВМ/ПАД и адресуемыми ЭВМ/ПАД. Существуют два вида соединений: коммутируемый виртуальный канал (SVC) и постоянный виртуальный канал (PVC). Предусмотрены две процедуры доступа к каналу:
- Процедура доступа к каналу (LAP - link access procedure), в основе которой лежат симметричные операции режима асинхронного ответа (ARM - asynchronous response mode) протокола HDLC.
- Балансная процедура доступа к каналу (LAPB - link access procedure balanced) на основе асинхронного балансного режима (ABM - asynchronous balanced mode) протокола HDLC. Сетевой уровень реализуется с использованием 14 различных типов пакетов.
Виртуальный канал описывается в общем формате пакета, как "логический канал". Логический канал имеет идентификатор, состоящий из 12 бит. Этот идентификатор обычно состоит из номера группы (4 бита) и номера логического канала (8 бит). В группе может быть до 256 логических каналов (за исключением группы 0, которая может иметь только 255 логических каналов). Возможное число групп - 16, поэтому теоретически возможное число виртуальных каналов для каждого соединения x.25 равно 4095 (16x256-1).

Постоянный виртуальный канал (PVC - permanent virtual circuit) является аналогом выделенного канала.

Коммутируемый виртуальный канал (SVC - switched virtual circuit - напоминает традиционный телефонный вызов) реализует обмен данными. Имеются три типа коммутируемых виртуальных каналов, работающие в дуплексном режиме, но отличающиеся направлением устанавливаемых соединений: входящий SVC, двунаправленный SVC и выходящий SVC. Адресат каждого пакета распознается с помощью идентификатора логического канала (LCI) или номера логического канала (LCN).

SVC используются только на время соединения и становятся доступными для повторного использования после разъединения. Все типы пакетов, за исключением пакетов запроса повторного пуска, содержат идентификатор логического канала. Пакет запрос соединения в SVC является единственным типом пакетов, которые содержат адреса в соответствии с рекомендацией X.121.

Для установки выходящего соединения через svc ЭВМ выбирает логический канал с наибольшим номером в группе и посылает пакет запрос соединения, содержащий выбранный номер группы канала, адрес получателя (в соответствии с рекомендацией X.121) и в отдельных случаях свой собственный адрес. При установлении входящего соединения центр коммутации пакетов (ЦКП) выбирает свободный логический канал с наименьшим номером в группе каналов порта адресуемой ЭВМ и помещает этот логический номер группы и канала в пакет входящий запрос соединения. После того как соединение через svc установлено, ЭВМ направляют свои пакеты, используя номера своих логических групп/каналов, а ЦПК в сети осуществляет транспортировку пакетов и преобразование номеров логических групп/каналов. Как только установленное по svc логическое соединение разъединяется, номера логических групп/каналов на обоих концах соединения освобождаются и становятся доступными для повторного использования. Соответствие между ЦКП/портом, выделенным для терминального оборудования, адресами (согласно рекомендациям x.121) и номерами логических каналов известно в сети только ЦКП.

Выбор ЭВМ свободного канала с наибольшим номером при каждом выходящем соединении и выбор в ЦКП свободного канала с наименьшим номером для каждого входящего позволяют избежать конфликтов. С этой же целью используются две логические группы: одна только для входящих соединений, а другая только для выходящих. Перед подключением к сети пользователь должен определить, сколько pvc и svc требуется на каждую точку физического интерфейса x.25. Асинхронные терминалы подключаются к сети коммутации пакетов через встроенные или удаленные пакетные адаптеры данных (ПАД).

Встроенный ПАД может быть совместно использован несколькими терминалами, расположенными в различных местах, в то время как удаленный ПАД обслуживает терминалы, расположенные обычно в одном месте. Существует еще один аспект размещения ПАД, связанный с помехами в каналах связи и использованием протоколов. Удаленный ПАД подключается к ЦКП на канальном уровне в соответствии с рекомендацией X.25. В качестве протокола канала данных в рекомендации X.25 реализуется подмножество HDLC, обеспечивающее автоматическую повторную передачу данных в случае их искажения при возникновении помех в линии. Асинхронный терминал использует для диалога с групповым ПАД процедуры, описанные в рекомендации X.28, в которых не предусмотрена возможность повторной передачи в случае ошибки. Поэтому канал между синхронным терминалом и групповым ПАД не защищен от возникновения ошибок данных в результате линейных помех. Процедуры ПАД определены в рекомендациях МККТТ (см. приложение 10.1).
- Рекомендация X.3: "Пакетный адаптер данных (ПАД) в сети передачи данных общего пользования".
- Рекомендация X.28: "Интерфейс между терминальным оборудованием и оборудованием передачи данных (DCE) для старт-стопного оконечного оборудования, осуществляющего доступ к пакетному адаптеру данных в сетях общего пользования".
- Рекомендация X.29: "Процедуры обмена управляющей информацией между терминальным оборудованием пакетного типа и пакетным адаптером (ПАД)".
Основные функции ПАД соответствуют рекомендациям X.3:
- сборка символов (полученных от асинхронных терминалов) в пакеты;
- разборка полей данных в пакетах и вывод данных на асинхронные терминалы;
- управление процедурами установления виртуального соединения и разъединения, сброса и прерывания;
- обеспечение механизма продвижения пакетов при наличии соответствующих условий, таких как заполнение пакета, получение символа (сигнала) на передачу пакета, истечение времени ожидания;
- передача символов, включающих стартстопные сигналы и биты проверки на четность, по требованию подключенного асинхронного терминала;
- обнаружение сигнала разрыв соединения от асинхронного терминала;
- редактирование последовательностей команд ПАД.
Сеть X.25 предоставляет пользователю старт-стопного терминала средства, позволяющие выбрать параметры ПАД с заранее определенными значениями. Пользователь посылает в ПАД команду выбора профайла, которая включает идентификатор профайла. Этим определяется один из нескольких стандартных профайлов, хранящихся в ПАД.

Идентификатор профайла и параметр 11 ПАД (скорость терминала) включаются в "поле данных пользователя" пакетов типа запрос соединения, посылаемых ПАД. ЭВМ (ПАД) использует это поле, извлекая из него информацию о терминале, пославшем запрос.

Пакетный терминал является интеллектуальным устройством (например, ЭВМ, или внешним ПАД'ом), которое обеспечивает синхронный обмен с сетью на скорости 2400, 4800, 9600 бит/c или 48 Кбит/с, используя трехуровневый протокол X.25. Возможная схема подключения терминальных устройств к сети X.25 показана на рис. 4.3.2.1.

Из рисунка 4.3.2.1 видно, что подключение ЭВМ и другого терминального оборудования возможно как к встроенному, так и удаленному ПАД (протокол X.28), а также непосредственно к ЦКП (протокол X.25, X.29). Связи с удаленными объектами осуществляются через соответствующие модемы (на рисунке не показаны).

Для международного соединения необходимо указать код страны из трех цифр, а также набрать одну цифру 9 перед сетевым адресом пользователя. Таким образом, всего требуется не более 15 цифровых символов. Для установления коммутируемого соединения оператор вначале вручную набирает номер ПАД и ждет подтверждения соединения с телефонным узлом общего пользования. Как только соединение установлено, оператор набирает 12-символьный код "сетевого идентификатора пользователя". ПАД обеспечивает операцию эхо-контроля, которая позволяет оператору терминала визуально проверять данные, посылаемые в ПАД. Наиболее серьезным недостатком встроенного ПАД является отсутствие какого-либо линейного протокола, предусматривающего устранение ошибок в данных, посылаемых от ПАД к терминалу. В удаленном ПАД предусмотрена процедура восстановления ошибочных данных, однако он подключается к сети как "пакетный терминал".

Рис. 4.3.2.1. Возможная топология сети X.25

Для подключения по виртуальному каналу ЭВМ/ПАД посылается пакет (call request), содержащий сетевой адрес пользователя. После подтверждения соединения и передачи/приема данных виртуальное соединение может быть разорвано путем передачи пакета (clear request), инициатором в этом случае выступает удаленная ЭВМ. При невозможности установить связь clear request посылается сетью. Такой пакет содержит два информационных октета. Первый содержит код причины, второй является диагностическим кодом. Ниже в таблице 4.3.2.1 приведены коды причин ошибки.

X.25 - разработанный сектором по стандартизации телекоммуникаций в составе международного совета по телекоммуникациям (ITU-T) стандарт протокола связи глобальных сетей (WAN), который определяет как устанавливается и поддерживается соединение между пользовательскими и сетевыми устройствами. X.25 спроектирован для эффективного функционирования вне зависимости от типа систем подключённых к сети. Обычно используется в сетях с пакетной коммутацией (PSN), например, телефонных компаний. Абоненты оплачивают услуги на основании использования ими сети. Разработка протокола X.25 была инициирована компаниями связи в 1970-х годах. В наше время, существует потребность в протоколах глобальных сетей, способных обеспечивать взаимосвязь между сетями общего пользования (PDN). Протокол X.25 применяется как международный стандарт ITU-T.

Оборудование X.25 и взаимодействие устройств.

Сетевые устройства X.25 разделяются на три основные группы: терминальное оборудование (DTE), оборудование передачи данных (DCE) и коммутаторы пакетов (PSE). Терминальное оборудование - это оконечные системы, которые взаимодействуют через сеть X.25. Обычно это терминалы, персональные компьютеры и сервера, расположенные на территории абонента. Оборудование передачи данных - это устройства связи такие как модемы и коммутаторы пакетов, которые обеспечивают сопряжение между терминальным оборудованием и коммутатором пакетов, и, как правило, находятся в ведении компании связи. Коммутаторы пакетов формируют сеть компании связи. Они пересылают данные от одного DTE к другому по пакетной сети X.25. Рисунок 1 иллюстрирует взаимодействие между тремя группами устройств сети X.25.

Рисунок 1. DTE, DCE и PSE строение сети X.25

Пакетный ассемблер/дизассемблер.

Пакетный ассемблер/дизассемблер (ПАД, PAD) - устройство часто встречающееся в сети X.25. ПАД используется когда терминальное оборудование, такое как символьный терминал, слишком простое для поддержания полной функциональности протокола X.25. ПАД располагается между терминальным оборудованием и оборудованием передачи данных. Он выполняет три основные функции: буферизацию (хранение данных до тех пор, когда устройство не будет готово их обработать), пакетное ассемблирование (сборку) и пакетное дизассемблирование (разборку). ПАД накапливает в буфере данные посланные к или от DTE. Также он собирает данные в пакет и пересылает их к DCE (в том числе добавляя заголовок X.25). И наконец, ПАД разбирает входящие пакеты до отправки данных к DTE (также удаляя заголовки X.25). Рисунок 2 иллюстрирует основные действия ПАД при получении пакета из глобальной сети X.25.

Рисунок 2. ПАД буферирует, собирает и разбирает пакеты данных

Установка сессии X.25.

Сессии X.25 устанавливаются, когда одно терминальное оборудование устанавливает связь с другим для запроса сеанса связи. Терминальное оборудование получившее запрос может либо принять, либо отвергнуть соединение. Если запрос принят, то две системы начинают полнодуплексную передачу информации. Любой DTE может прервать соединение. После того, как сессия прервана, любой следующий запрос соединения устанавливает новую сессию.

Виртуальные каналы X.25.

Виртуальный канал - логическое соединение созданное для обеспечения надёжной связи между двумя сетевыми устройствами. Виртуальный канал - это логический, двунаправленный путь от одного терминального оборудования к другому через сеть X.25. Физически, соединение может проходить между любым количеством промежуточных узлов, таких как DCE и PSE. Множество виртуальных каналов (логических соединений) может быть мультиплексировано в один физический канал (физическое соединение). Виртуальные каналы демультиплексируются на принимающей стороне, и данные посылаются назначенным получателям.

Рисунок 3. Виртуальные каналы могут быть мультиплексированы в один физический канал

Существует два типа виртуальных каналов в сети X.25: коммутируемые и постоянные. Коммутируемый виртуальный канал (SVC) - временное соединение использующееся для временной передачи данных. Эти каналы требуют чтобы терминальное оборудование устанавливало, поддерживало и прерывало сессию при каждом новом соединении. Постоянный виртуальный канал (PVC) - постоянно установленное соединение использующееся для частой и постоянной передачи данных. Постоянные виртуальные каналы не требуют установления и прерывания сессии, поэтому DTE может начинать передачу данных по необходимости, поскольку сессия всегда установлена.

Основные операции виртуальных каналов сети X.25 начинаются, когда DTE указывает виртуальный канал (в заголовках пакета) и отправляет пакеты локально подключённому DCE. С этого момента локальное DCE проверяет заголовки пакетов чтобы определить, какой виртуальный канал использовать, и отправляет пакеты ближайшему по пути PSE в этом виртуальном канале. Коммутаторы пакетов пересылают поток обмена к следующему промежуточному узлу в пути, который может быть другим коммутатором пакетов или DCE.

Когда поток данных достигает удалённого DCE, заголовки пакета проверяются и определяется адрес назначения. После этого пакеты посылаются принимающему DTE. Если передача проходит по SVC и ни одно устройство не отправляет данные, то виртуальный канал прерывается.

Стек протоколов X.25.

Стек протоколов X.25 соответствует трём нижним уровням эталонной модели OSI. В реализации X.25 обычно используются следующие протоколы: протокол пакетного уровня (PLP), сбалансированная процедура доступа к каналу (LAPB), протоколы физического уровня последовательных интерфейсов (такие как EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530 и G.703). Рисунок 4 показывает соответствие протоколов X.25 уровням эталонной модели OSI.

Рисунок 4. Соответствие протоколов X.25 уровням эталонной модели OSI

Протокол пакетного уровня (PLP).

Протокол пакетного уровня (PLP) - X.25 протокол сетевого уровня. Протокол PLP управляет обменом пакетами между DTE через виртуальные каналы. PLP может работать через протокол управления логической связью (LLC2) реализованный в локальной сети и через интерфейсы цифровой сети с интеграцией услуг связи (ISDN) через протокол LAPD.

Протокол PLP работает в пяти различных режимах: установка соединения, передача данных, ожидание, разрыв соединения и перезапуск.

Режим установки соединения используется при установке коммутируемого виртуального канала между DTE. Протокол PLP использует схему адресации X.121 для установки виртуального канала. Режим установки соединения выполняется на уровне виртуальных каналов, это означет, что пока один виртуальный канал находится в режиме установки соединения, другой может находиться в режиме передачи данных. Этот режим используется только с коммутируемыми виртуальными каналами, но не с постоянными.

Режим передачи данных используется для передачи информации между двумя DTE через виртуальный канал. В этом режиме протокол PLP обрабатывает сегментацию и пересборку, заполнение, контроль ошибок и контроль потока. Этот режим выполняется на уровне виртуальных каналов и используется как с коммутируемыми, так и постоянными виртуальными каналами.

Режим ожидания используется когда виртуальный канал установлен, но передача данных неосуществляется. Он выполняется на уровне виртуальных кналов и может использоваться только с SVC.

Режим разрыва соединения используется для окончания сеанса связи между двумя DTE и разрыва коммутируемого виртуального канала. Этот режим выполняется на уровне виртуальных кналов и может использоваться только с SVC.

Режим перезапуска используется для синхронизации передачи между DTE и подключенным DCE. Этот режим не выполняется на уровне виртуальных кналов. Он оказывает влияние на все установленные виртуальные каналы.

В пакете PLP существуют четыре поля:
- Идентификатор общего формата данных (GFI) - указывает параметры пакета, такие как содержит ли пакет пользовательские данные или управляющую информацию, какой тип окон используется и требуется ли подтвержение доставки.
- Идентификатор логического канала (LCI) - указывает виртуальный канал на локальном стыке DTE/DCE.
- Идентификатор типа пакета (PTI) - указывает один из 17 различных типов PLP пакетов.
- Данные пользователя - содержит информацию верхнего уровня. Это поле присутствует только в пакете данных. Иначе добавляются дополнительные поля содержащие управляющую информацию.
Процедура доступа к каналу (LAPB).

LAPB - протокол канального уровня, который управляет передачей и формированием кадров между DTE и DCE. LAPB - бит-ориентированный протокол который гарантирует, что кадры переданы в правильном порядке и без ошибок.

Протокол X.21bis.

X.21bis - используемый в X.25 протокол физического уровня, который определяет электрические и механические процедуры для использования физической среды. X.21bis отвечает за включение и выключение физического соединения DTE и DCE. Он поддерживает соединение точка-точка, со скоростью до 19.2 кбит/с и синхронной полнодуплексной передачей по четырёхпроводной линии. Рисунок 5 показывает формат PLP пакета и его связь с кадрами LAPB и X.21.

Рисунок 5. PLP пакет инкапсулированный в кадры LAPB и X.21

Формат кадра LAPB.

Кадр LAPB содержит заголовок, данные и трейлер (окончание). Формат кадра LAPB и его взаимосвязь с пакетами PLP и кадрами X.21bis показаны на рисунке 6.

Описание полей кадра протокола LAPB:

Формат адреса X.121.

Адреса X.121 используются в протоколе X.25 PLP в режиме установки соединения для установления коммутируемого виртуального канала. Формат адреса X.121 показан на рисунке 7.

Поле адреса X.121 включает международный номер в службе данных (IDN), который состоит из двух полей: кода идентификации сети данных (DNIC) и национального номера терминала (NTN).

Поле DNIC необязательно, оно показывает PSN в которой расположен адресуемый DTE. Это поле иногда опускается при вызовах внутри одной PSN. DNIC состоит из двух частей: Country и PSN. Поле Country указывает страну, в которой расположена адресуемая PSN. Поле PSN указывает на PSN, в которой расположен адресуемый DTE.

Поле NTN определяет для какого DTE в PSN предназначен пакет. Это поле переменной длинны.

Рисунок 7. Адрес X.121

Выводы.

X.25 - это стандарт протокола ITU-T, который определяет как устанавливаются и поддерживаются соединения между пользовательскими и сетевыми устройствами наиболее эффективно несмотря на тип систем подключённых к сети. Устройства X.25 - терминальное оборудование (DTE), оборудование передачи данных (DCE) и коммутаторы пакетов (PSE). Соединения X.25 на линиии связи бывают двух типов - коммутируемый виртуальный канал (SVC) и постоянный виртуальный канал (PVC). X.25 использует следующие три потокола, которые соответствуют трём нижним уровням эталонной модели OSI:
- На сетевом уровне протокол пакетного уровня (PLP)
- Сбалансированная процедура доступа к каналу (LAPB) на канальном уровне
- X.21bis, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530 и G.703 на физическом уровне
Вопросы для повторения.

В - В каких типах сетей обычно используется протокол X.25?
A - В основном, протокол X.25 используется в пакетных сетях операторов связи, например, в телефонных компаниях.

В - Как называются основные три группы, на которые разделяются устройства X.25?
A - Терминальное оборудование (DTE), оборудование передачи данных (DCE) и коммутаторы пакетов (PSE).

В - Каковы три основные функции ПАД (PAD)?
A - Буферирование, ассемблирование пакетов и дизассемблирование пакетов.

В - Как назваются протоколы стека X.25 и каким уровням эталонной модели OSI они соответвтуют?
A - Протокол пакетного уровня (PLP) на сетевом уровне; сбалансированная процедура доступа к каналу (LAPB) на канальном уровне; X.21bis, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530 и G.703 на физическом уровне.

Сети х.25 – это самые распространенные сети с коммутацией пакетов. Изначально был разработан стек протоколов Х.25, от которого и появилось название сетей. Протокол был разработан в 1974 году международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ).

Широкое распространение сети Х.25 получили по двум основным причинам:

1. Долгое время сети Х.25 были единственными доступными сетями с коммутацией пакетов коммерческого типа.

2. Сеть Х.25 хорошо работает на низкоскоростных и незащищенных линиях связи, которые на сегодняшний день остаются основными линиями передачи данных.

Структура сетей Х.25

ЦКП – центр коммутации пакетов

М-М – аналоговый канал связи, остальные –

Host -ЭВМ – сервер,

М * 1 – маршрутизатор

СРП – сборщик разборщик пакетов

СРП поддерживает 8, 16, 24 асинхронных терминала… есть возможность разогнать до 32, 64 и даже 128 окончаний.

Терминал как правило выходит -> на обычную телефонную сеть и далее -> к СРП через специальный интерфейс RS -232 C

Этот интерфейс и все его функции полностью расписаны в протоколе Х3, регламентирован (разрешен), который используется на сетевом уровне в базовой технологии сетей Х.25

Основные функции, регламентированные протоколом Х.3

1. Установление и разъединение соединения сетей Х.25 с нужными ресурсами.

2. Сборка байтов или символов, поступающих от низкоскоростных терминалов в пакеты необходимой длины и передача их в сеть.

3. Прием пакетов из сети, разборка пакетов, передача данных терминалу.

Неинтеллектуальные терминалы не имеют сетевой адрес, адреса присваиваются только СРП

Стандарт Х.25 регламентирует (определяет) процедуры и правила обмена данными между абонентами (узлами сети) и центрами коммутации пакетов или регламентирует интерфейс между оконечным оборудованием данных и аппаратурой передачи данных – DTE , ООД – оконечное оборудование данные; DCE – АПД – Аппаратура передачи данных

Сети х.25 не имеют к СПД никакого отношения и в этих сетях любое соединение прописано следующим образом:

ООД-> (через Х.25, через интерфейс RS -232 C ) ->АПД -> (через СПД) -> АПД -> (через другой интерфейс чети х.25) -> к ООД

Стек протоколов сети Х.25

Стандарт Х.25 описывает только 3 уровня протокола, т.е. стек протоколов Х.25 состоит из 3х уровней по аналогии с OSI мы имеем ФУ, КУ, СУ.

Транспортный и более высокие уровни реализованы в узлах, но стандартом они не регламентируются.

Для локальной сети достаточно 2 уровня, т.к. нет маршрутизации.

В Глобальной сети задействованы все 3 уровня.

Правила взаимодействия двух смежный уровней на физическом уровне в протоколе Х.25 не регламентируется

А интерфейс между физич и канальным уровнем регламентируется и называется x .21 или x .21 bis

В основе лежит протокол LAP-B, balanced Link access protocol

На канальном уровнях используется протокол доступа к среде LAP или LAP - B , сбалансированный асинхронный дуплексный режим. Полностью соответствует протоколу HDLC .

LAP - B обеспечивает надежную передачу данных между двумя уровнями.

Протокол уровня пакетов называется X .25/3

Основные функции протокола Х.25/3:

1. Установление виртуального соединения между двумя сторонами

2. Управление потоком пакетов, поступающих в СПД (главная функция)

3. Разъединение виртуального соединения

На протокол Х.25/3 не возложены функции маршрутизации, так как он соединяет две точки. Функция маршрутизации реализовывается дополнительным программным модулем.

Сети Х25 – сети с коммутацией пакетов. Есть всего 2 способа коммутации пакетов:

1. Дейтаграмный способ – не гарантирует порядок выполнения доставки, поэтому не используется в сетях Х.25

2. Способ виртуальных каналов – соблюдается порядок выполнения доставки, поэтому этот способ используется в сетях Х.25

Другие способы не используются

Виртуальные каналы бывают:

· Коммутируемые, которые разъединяются после выполнения передачи

Основная функция возложена на третий уровень с помощью 14 различных управляющих пакетов, похожих на супервизорные кадры.

Читайте также: